Сравнить строение атомов фосфора и азота,что в них общего?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Азот ( Ncap N) и фосфор ( Pcap P) являются элементами одной группы (VА группа или 15-я группа по современной классификации) и одного подсемейства периодической системы Д. И. Менделеева. Это обуславливает значительное сходство в их строении и химических свойствах. Общие черты в строении атомов Главное сходство между азотом и фосфором заключается в строении их внешнего электронного слоя.

  • Количество валентных электронов: Оба атома имеют по 5 электронов на внешнем энергетическом уровне. Электронная конфигурация внешнего слоя выражается общей формулой ns2np3n s squared n p cubed. Распределение электронов: На внешнем уровне у обоих элементов находится одна спаренная электронная пара ( s2s squared) и три неспаренных электрона ( p3p cubed). Согласно правилу Хунда, неспаренные электроны располагаются по одному на каждой из трех pp-орбиталей. Сходство свойств: Благодаря одинаковому числу валентных электронов, оба элемента проявляют схожие степени окисления: от -3negative 3 (в соединениях с металлами и водородом) до +5positive 5 (в соединениях с более электроотрицательными элементами, такими как кислород). Принадлежность к неметаллам: Оба элемента относятся к pp-семейству и являются типичными неметаллами.

Различия в строении атомов Несмотря на общую группу, элементы находятся в разных периодах, что вносит существенные различия в их физико-химические характеристики.

Характеристика Азот ( Ncap N)Фосфор ( Pcap P)
Порядковый номер715
Период2-й период3-й период
Заряд ядра ( Zcap Z) +7positive 7 +15positive 15
Число энергетических уровней2 уровня3 уровня
Радиус атомаМеньшеБольше
ЭлектроотрицательностьВыше (3,0)Ниже (2,1)
Наличие d-подуровняОтсутствуетИмеется свободный 3d3 d-подуровень

Особенности валентных возможностей Различие в количестве энергетических уровней ведет к важному химическому последствию:

  1. Азот: На втором уровне нет dd-подуровня. Поэтому азот не может «распаривать» свои 2s22 s squared электроны. Его максимальная ковалентность равна 4 (три связи по обменному механизму и одна по донорно-акцепторному). Фосфор: У фосфора на третьем уровне есть свободные dd-орбитали. При переходе в возбужденное состояние один электрон с 3s3 s-подуровня может перейти на 3d3 d-подуровень. В результате у фосфора становится 5 неспаренных электронов, и он может образовывать 5 ковалентных связей (например, в PCl5cap P cap C l sub 5).

Резюме Общим для азота и фосфора является строение внешнего электронного уровня ( ns2np3n s squared n p cubed), что определяет их нахождение в одной группе и сходство химической природы. Основные различия связаны с увеличением радиуса атома и появлением вакантного dd-подуровня у фосфора. Я могу составить для вас таблицу сравнения свойств их высших оксидов и кислот, чтобы закрепить понимание темы. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар